车身板材培训资料-陈云霞课件

车身板材培训工艺材料科陈云霞2006年1月5日目录钢板概况汽车用钢板生产流程简介钢板常用的力学性能参数含义车身常用钢板分类及使用地点不同钢厂常用材料牌号对比汽车钢板的发展趋势国内外水平一、钢板概况

1.钢板在汽车上的使用比例钢板制件生产效率高、易形成流水线生产、零件互换性好以及生产成本低等优点，汽车工业、家电工业钢板用量很大。例如载重汽车（5吨）钢板占钢材总用量50－55％、轻型卡车（0.75－1.5吨）约占60－65％、面包车（15座）约占75－80％、轿车约占75－78％。2.我国钢铁企业在世界钢铁业的地位2003年：宝钢排名世界第6位（1900万吨），鞍钢第18位（1000万吨），武钢第24位（830万吨），首钢第25位（817万吨）。2004年宝钢进入世界500强，排名372位。二、汽车用钢板生产流程简介（2）二、汽车用钢板生产流程简介（3）2.各工艺对钢板性能的影响1）炼钢：主要控制成分，C,S,P,O,H,N元素的量及合金化；2）热轧：主要控制板形、晶粒（细小的铁素体＋粗大的析出物）、板厚；3）冷轧：通过冷轧压下率，再结晶退火，再结晶、晶粒长大有利于织构等；三、钢板常用的力学性能参数含义（1）力学性能：金属材料在外力作用下表现出来的各种特性，如弹性、塑性、韧性、强度、伸长率、硬度、ｒ值、ｎ值等。1.弹性：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形的能力(去掉外力后能恢复原状的变形)。2.塑性：金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形)，但不会被破坏的能力。3.韧性：金属材料抵抗冲击载荷的能力，称为韧性，通常用冲击吸收功或冲击韧性值来度量。冲击吸收功：试样在冲击载荷作用下，折断时所吸收的功。用符号Ak表示，单位为J。4.强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服强度、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的重要依据。强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示，常用单位为MPa。（1）屈服强度：金属试样在拉力试验过程中，载荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。产生屈服现象时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用符号σs表示，单位为MPa。一般的，材料达到屈服强度，就开始伴随着永久的塑性变形，因此其是非常重要的指标。（2）抗拉强度：金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受的最大应力，用符号σb表示，单位为MPa。三、钢板常用的力学性能参数含义（3）7.塑性应变比r值：r值表示钢板拉伸时，宽度方向与厚度方向应变比之比值。r值越大，表示钢板越不易在厚度方向变形（越不容易开裂），深冲性越好。8.应变强化指数n：钢材在拉伸中实际应力－应变曲线的斜率。其物理意义是，n值高，表示材料在成形加工过程中变形容易传播到低变形区，而使应变分布较为均匀，减少局部变形集中现象，因此n值对拉延胀形非常重要。四、车身常用钢板分类及使用地点（1）1.冷轧钢板：（1）普通冷轧板宝钢现用的DC系列（DC01、DC03、DC04、DC06等）是沿用德系的牌号，D是drawing的缩写，C是common的缩写。相当比老标准的ST12，ST13，ST14，ST16。其中St12，St13属于一般冲压级，St14属于深冲级，St16属于超深冲级，宝钢99年前的标准根据冲压的复杂程度又将深冲级分为复杂(F),很复杂(HF)，最复杂(ZF)，如St14F,St14HF,St14ZF，它们的强度都相同，只是冲压性能有些差别，但是新标准已经取消了这些分类，统一称为ST14，它的强度标准不变，冲压性能都很好。此外，根据表面质量不同，St14，St16还分为05板和03板。如：st14O5，St16O5。03指的是表面允许有少量不影响成型性及涂、镀附着力的缺陷，如轻微的划伤、压痕、麻点、辊印及氧化色等，一般用于车身内部件，表面粗糙度范围是：0.6~0.9um，通常情况下不写明03。O5是指产品两面中较好的一面不得有任何欠缺，即不能影响涂装后的外观质量或电镀后的外观质量，另一面必须至少达到03的要求，其表面粗糙度范围是：Ra<0.9um,一般用于外覆盖件。宝钢BLC,BLD,BUSD,BUFD,BSUFD是沿用日系的牌号，与St12到St16基本对应。（2）加磷高强度钢板一般的，强化钢板的元素主要有C、Mn、Ti、Nb、Al等，有害的元素主要是P和S。实际上P的强化作用非常明显，仅次于C，但是数量要达到0.04％以上才能使强化作用超过有害的部分，体现出强化作用。加磷钢正是基于这种原理制造的。主要有B170P1,B210P1,B250P1,B180P2(BP340),B220P2(BP380)。，其中B代表baosteel，170，210，250等代表其最小的屈服强度（MPa），P代表加磷强化，P1中的1代表是超低碳（碳含量为双零――小数点后两个零），P2中的２表示低碳钢。这类钢主要用于车身中强度较高的零件。（3）烘烤硬化钢(BH钢)烘烤硬化钢是为提高钢板的抗凹性、抗划痕性和表面质量而开发的高强度钢板。BH值指经2%预应变得试样放置在170的温度下保持20分钟，然后再室温下进行拉伸试验，测得的屈服强度对该试样2%预应变时应力的增加值。该材料经过涂装烘烤后（170度左右），屈服强度会增加30－50MPa，其机理是高温C、N原子扩散速度加快，位错聚集而强化材料。由于烘烤硬化钢的特殊性能，常将其用于表面覆盖件，如门外板，顶盖等。四、车身常用钢板分类及使用地点（2）四、车身常用钢板分类及使用地点（4）汽车用镀锌钢板的品种主要有三大类：电镀锌钢板、热镀锌钢板和合金化镀锌钢板，它的优缺点如表所示种类品种特点电镀锌电镀锌钢板（1）与基板的力学性能相同；（2）有良好的加工成形性；（3）美观的外表；（4）由于镀层薄，焊接性能影响小；（5）锌-铁和锌-镍合金的涂附性能更好；（6）但由于镀锌较薄，如加厚需二次电镀，因此在一定程度上影响耐腐蚀性能锌-铁合金锌-镍合金热浸镀锌非合金化热镀锌（1）镀层厚，耐腐蚀性好；（2）由于基本可用超深冲钢板，其加工成形性优良；（3）表面锌花从零到大锌花，适用于多种行业；（4）焊接性能较差；（5）有替代电镀锌板的可能性合金化热镀锌（1）由于形成锌-铁合金层，加工成形性下降；（2）合金层中的铁，改善了焊接性能；（3）合金化处理，涂附性能优良四、车身常用钢板分类及使用地点（５）2.热轧钢板与冷轧板相比，热轧板轧制工艺简单，板料较厚，力学性能与普通冷轧板相当，如：SPHC相当于DC01，SPHE的性能介于DC03和DC04之间。SPHC与SPHE的力学性能相当，但SPHE的延伸率略好。SAPH370与SAPH440一般用于底盘件，370与440是抗拉强度值。备注：目前各汽车厂有以热代冷的趋势，当ST12料厚大于1.8时，一般用ＳＰＨＣNO钢号厚度原钢号车型用量kg典型零件1SPHC3.0ST12奇瑞风云系列2.15座椅横梁－中通道2SPHE2.0～2.5ST13、ST14奇瑞风云系列12.17后轴安装板板、支架五、不同钢厂常用材料牌号对比（1）序号宝钢(Q/BQB)鞍钢(Q/ASB)武钢日本（JISG）欧共体（EN）老牌号新牌号1ST12DC01ST12ST12SPCCDC012ST13DC03St13St13SPCDDC033ST14DC04St14St14SPCEDC044ST16DC06ST16ST16SPCENDC065BSC3DC06St17/

/6BLC

ST12ST12SPCC

7BLD

St13,ST14St13,ST14SPCD

8BUSD

ST14ST14SPCE

9BUFD

ST16ST16SPCEN

10B170P1

AIF340WIF340SPFC340

11B210P1

SPFC390

12B250P1

SPFC440

六．汽车钢板的发展趋势（１）

1．伴随汽车轻量化的发展趋势，世界上轿车用钢板的趋势向高强度钢发展。目前国外汽车公司在相当比例的轿车零件上应用有高强度钢板，日本五家最大的汽车公司轿车零件高强度钢板的应用比例80年代为15%，90年代超过30%，1999-2001年新开发的车型高强度钢板使用比例最高达52%。欧洲进行的3L/100km样车开发项目、ULSAB组织更是把整个车身90％的冲压件使用高强度钢板和超高强度钢板作为目标。2．考虑到冲压工艺对材料性能的要求，国内20世纪90年代，主要是开发超深冲IF钢，目前宝钢的IF钢处于世界领先水平。结合材料强度和成型性要求，汽车板的另一个发展趋势是研发高强度高塑性的汽车钢板，比如：TRIP钢（相变诱导塑性钢）六．汽车钢板的发展趋势（２）

3．宝钢汽车用钢板的发展情况a)20世纪90年代前期，以生产低碳铝镇静钢，生产工艺以罩式退火为主，代号产品为st12、st13、st14等。b)20世纪90年代后期，大力发展超深冲IF钢和高表面质量的“O5”钢板。同时开展一些冷轧高强度钢板的试验工作，如BH340、BP340、BP380等。c)21世纪初，由于三期工程较多，并拥有冷连退火生产线，大力发展高强度钢板，如B170P1、B210P1、B250P1、B140